Содержание к диссертации
Оглавление 2
Основные обозначения 5
Общая характеристика работы 8
Введение 15
1. Агрономическая наука о роли и значении предпосевной подготовки почвы 18
2. Некоторые вопросы механизации предпосевного выравнивания и уплотнения почвы 22
3. Совершенствование технологии посева сельскохозяйственных культур 25
4. Комбинированные машины и агрегаты для подготовки почвы и посева сельскохозяйственных культур
4.1. Обзор отечественных агрегатов совмещающих несколько технологических операций 33
4.2. Зарубежные комбинированные агрегаты 40
4.3. Ресурсосбережение - основа развития сельского хозяйства Рее- 46 публики Беларусь
4.4. Задачи исследований 52
5. Теоретическое обоснование и определение основных параметров и режимов работы комбинированных рабочих органов и агрегатов 53
5.1. Обоснование основных параметров и режимов работы выравнивателя-уплотнителя 53
5.2. Аналитическое определение сил сопротивления, возникающих при работе выравнивателя-уплотнителя 64
5.3. Силовой анализ работы одно дискового сошника с опорно-прикатывающим катком 68
5.4. Предпосылки к созданию почвообрабатывающе-посевного агрегата на базе активных рабочих органов к универсальному энергетическому средству УЭС-250 (2-250) «Полесье» 77
5.5. Требования к обобщенной структурной схеме агрегата 80
5.6. Обобщенная схема механизмов уравновешивания сил тяжести почвообрабатывающе-посевного атаптера и его частей
5.7. Обобщенная схема механизма навесного устройства энергетического средства для случая заднего расположения мгновенного центра вращения адаптера 84
6. Методика экспериментальных исследований 90
6.1. Методика исследований операций выравнивания и уплотнения почвы с посевом 90
6.2. Методика лабораторных исследований сошников различных типов 97
6.3. Методика лабораторно-полевых исследований сошника сопорно-прикатывающим катком 105
7. Результаты исследований и их анализ 116
7.1. Результаты лабораторных и лабораторно-полевых исследований выравнивания и уплотнения почвы 116
7.1.1. Определение соотношения между величиной осадки и объемной массой при динамическом воздействии на почву 116
7.1.2. Влияние угла наклона выравнивающей плоскости и режима работы выравнивателя-уплотнителя на объем призм волочения 117
7.1.3. Результаты определения агротехнических показателей при предпосевной подготовке почвы по существующим технологиям 118
7.1.4. Определение объемной массы (плотности) почвы 121
7.1.5. Степень выравнивания и выравненное™ поверхности почвы 126
7.1.6. Поверхностная глыбистость 129
7.1.7. Определение массы призмы волочения 132
7.1.8. Определение крошащей способности почвы 1
7.2. Результаты лабораторно-полевых исследований экспериментального выравнивателя-уплотнителя в сравнении с существующими орудиями 137
7.3. Результаты определения энергетических затрат на работу вибрационного выравнивателя-уплотнителя 139
7.4. Влияние различных технологий предпосевной обработки почвы
на урожай овса и ячменя 143
7.5. Результаты лабораторных исследований сошника с опорно-прикатывающим катком 152
7.6. Результаты полевых исследований сошника с опорно-прикатывающим катком 157 8. Экологические и экономические аспекты применения комбинированных МТА 162.
8.1. Выбор и обоснование параметров паковщиков-уплотнителей комбинированных агрегатов 162
8.2. Определение параметров модельного участка в зависимости от вида МТА и технологической схемы возделывания озимых 168
8.3. Анализ результатов различных способов подготовки почвы и посева озимых зерновых культур 178
8.4. Анализ применения различных машинных технологий возделывания яровых зерновых культур 187
8.4.1. Полевые исследования влияния машинных технологий обработки почвы и посева на урожай ячменя и яровой пшеницы 198
Общие выводы и рекомендации 207
Литература 210
Приложение 2
Введение к работе
Увеличение производства зерна и кормов и на этой основе ускоренное развитие животноводства являются основными задачами сельского хозяйства Республики Беларусь. Решение этих задач находится в прямой зависимости от уровня культуры земледелия. От своевременной и правильной обработки почвы зависит повышение ее плодородия и создание оптимальных условий для развития возделываемых растений. Общепринятая система обработки почвы включает основную специальную и предпосевную обработку. Для основной обработки используются преимущественно лемешные плуги. Основная обработка почвы культиваторами-рыхлителями (чизелями) способствует уменьшению ветровой и водной эрозии почвы, в этом случае на поверхности остаются растительные остатки. Специальную обработку почвы проводят на засоренных камнями и кустарниками почвах.
Цель предпосевной обработки почвы состоит в доведении верхнего слоя до мелко-комковатого состояния (частицы размером 1,6-6,5 мм), борьбе с сорняками и накоплении запасов влаги в ней.
Система основной и поверхностной (предпосевной) обработки почвы, как правило, предусматривает до 10-12 проходов различных агрегатов по полю [1], которые неизбежно ее уплотняют.
Установлено, что трактор за три прохода уплотняет вспаханную почву до первоначального состояния. Исследования также показали, что увеличение числа операций обработки почвы ведет к ухудшению ее структуры, иссушению корнеобитаемого слоя, развитию почвенной эрозии, снижению урожая сельскохозяйственных культур.
В связи с этим наиболее перспективным направлением в развитии механизации обработки почвы является применение комбинированных машин и агрегатов, позволяющих за один проход выполнять несколько технологических операций. Сокращение числа проходов машин по полю уменьшает потери времени на холостые переезды, увеличивает производительность труда и снижает денежные и трудовые затраты, значительно уменьшает расход топлива на единицу выполненной работы. Применение комбинированных агрегатов позволяет более полно загрузить энергонасыщенные тракторы, что невозможно выполнить однооперационными машинами, в итоге это дает большой агротехнический и экономический эффект [2]. Одной из основных задач сельскохозяйственного производства является снижение себестоимости получаемой продукции, что возможно, в основном, при снижении удельного расхода топлива и другой энергии. Здесь должны быть решены две основные проблемы:
- применение высокопроизводительной техники, машинно-тракторных агрегатов, выполняющих за один проход все операции дополнительной обработки почвы и посева с активными и пассивными рабочими органами;
- соблюдение всех элементов технологии возделывания и уборки сельхозкультур.
Особенно большого внимания требуют вопросы обеспечения современных мощных тракторов необходимым шлейфом машин.
В Республике Беларусь освоен выпуск плугов, чизельных культиваторов, зерновых, кукурузных, свекловичных сеялок и других машин, несмотря на это, тракторы К-701, МТЗ-1221, МТЗ-1522 не имеют специального шлейфа машин и используются с устаревшими с/х машинами, адаптированными к тракторам Т-150(Т-150К)иК-700.
Возникает необходимость более точного определения номенклатуры и количественной потребности в сельскохозяйственной технике, исходя из оптимальных агротехнических сроков проведения сельскохозяйственных работ, условий использования тяговых и мощностных показателей тракторов, возможностей применения комбинированных агрегатов, совмещающих несколько технологических операций пассивными машинами и с активным приводом рабочих органов.
В мировой практике решение вопросов рационального использования возможностей энергонасыщенных тракторов идет по пути автоматического выбора режима работы, например, ширины захвата плуга, которая определяется бортовым компьютером, обеспечивая заданный скоростной режим работы агрегата и загрузку двигателя на 80...90%, основным показателем при этом является строгое выполнение агротехнологий.
Раздельное выполнение технологических операций возделывания сельскохозяйственных культур приводит к значительному увеличению площади относительного уплотнения почвы ходовыми системами агрегатов, разрыву во времени выполнения операций, приводит к уменьшению влаги в корнеобитаемом слое растений, увеличению затрат труда и средств, а также росту материалоемкости. При применении одно-операционных, особенно с пассивными рабочими органами, машин, загрузка двигателя энергонасыщенного трактора может быть обеспечена увеличением ширины захвата агрегата или рабочей скорости, что не всегда приводит к повышению эффективности его использования.
Эффективность применения энергонасыщенных тракторов определяется совмещением нескольких технологических операций возделывания с/х культур, выполняемых активными и пассивными рабочими органами агрегатов или совмещением всех операций в едином технологическом процессе подготовки почвы и посева, применением рабочих органов, выполняющих две и более операции. Все вышеперечисленное приводит к минимуму проходов агрегатов по полю, снижению уплотнения почвы ходовыми системами тракторов, сцепок, сельскохозяйственных машин и специальных энергетических средств, уменьшает количество эрозионно-опасных частиц почвы, сохраняет почвенную влагу и, в конечном итоге, повышает урожайность возделываемых культур.
Проведенные исследования, с учетом освоения существующей системы машин и применяемых технологий, на основании затрат ресурсов на единицу зерновой продукции, показывают, что рост валового сбора зерна, при урожайности зерновых 34 ц/га, потребует увеличения затрат труда на 15-20% по сравнению с нынешним уровнем, расхода автотракторного топлива и металла - на 25-30%, электроэнергии - примерно в 1.5 раза [1].
Увеличение производства зерна до последнего времени традиционно сопровождалось в отечественной экономике привлечением дополнительных энергетических ресурсов. В последние 20 лет в зерновом хозяйстве республики наращивание валовых сборов зерна и повышение производительности труда достигалось за счет применения более мощной техники, роста потребления топлива, металла, электроэнергии. При сегодняшнем уровне валового производства сельскохозяйственной продукции на 1 га пашни в год расходуется 480-500 кг условного топлива и примерно 700-750 кВт электроэнергии, что больше чем в 1965 году, соответственно, в 1,8-2 и 10-12 раз.
В условиях новой экономической политики такой затратный механизм неприемлем. Необходим комплекс мер по масштабной экономии ресурсов, а также коренной пересмотр принципов ведения зернового производства и использования технических средств. Особенно это важно сейчас, когда все народное хозяйство республики сориентировано на рыночную экономику.
